Kontolle der elektronischen und optischen Eigenschaften von Heterostrukturen zweidimensionaler Kristalle

• Antragsteller: Professor Dr. Tobias Korn; Professor Dr. Gotthard Seifert
• Fachliche Zuordnung: Experimentelle Physik der kondensierten Materie ; Theoretische Physik der kondensierten Materie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317551441

Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften sind zweidimensionale (2D) Kristalle, wie Graphen oder Übergangsmetall-Dichalkogenide, vielversprechende Materialien für die Entwicklung von neuartigen Bauelementen. Gegenwärtig werden die individuellen, atomar dünnen 2D-Kristalle umfangreich erforscht und kürzlich wurde demonstriert, dass Heterostrukturen (HS) aus verschiedenen, vertikal geschichteten 2D-Materialien die Basis für Transistoren, Dioden, Fotodioden, Solarzellen, etc. bilden können.Die Funktionalität dieser Heterostrukturen basiert auf den Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Schichten. Bisher ist jedoch nur wenig über die Art der Wechselwirkung und über Möglichkeiten zur Beeinflussung und Kontrolle der Eigenschaften durch Veränderung der Schichtung bekannt.Deshalb wollen wir in diesem Antrag die elektronischen, optischen und Schwingungseigenschaften von 2D HS mit experimentellen und theoretischen Methoden systematisch untersuchen.Dabei sollen verschiedene Kombinationen von halbleitenden Übergangsmetall-Dichalkogeniden betrachtet werden.Unser Antrag hat folgende Zielstellungen:(1) die Entwicklung von Herstellungsmethoden, die eine kontrollierte Produktion von 2D HS mit hoher Qualität und klar definierten, reproduzierbaren Eigenschaften ermöglichen und die Charakterisierung ihrer elektronischen und optischen Eigenschaften,(2) die Entwicklung von Werkzeugen für theoretische Untersuchungen an 2D HS, (3) zu verstehen, wie die elektronischen und optischen Eigenschaften von HS mit den Eigenschaften der Einzellagen zusammenhängen und welche neuen Effekte auftreten(4) die elektronischen und optischen Eigenschaften der HS durch Wahl der Materialkombination, Anzahl der Lagen und Verdrehung der Lagen zueinander zu kontrollieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortlich: Dr. Jens Kunstmann